java实现深度优先搜索（以含重复元的全排列为例）

java在实现多次调用函数，由函数中间结果产生全局解时，需要定义一个全局变量，用于跟踪结果并随时保存。C++可以使用指针完成此操作，而不需要定义全局变量。

题目：含有重复元的全排列

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

public class permutation_ii {
    static ArrayList<ArrayList<Integer>> res = new ArrayList<>();//全局变量用于存储最终结果

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 2, 1};
        System.out.println(permutation_dupl(nums));
    }

    private static ArrayList<ArrayList<Integer>> permutation_dupl(int[] num) {
        Arrays.sort(num);//避免重复计算
        ArrayList<Integer> temp = new ArrayList<>();
        res = new ArrayList<>();//每次计算开始时，对最终结果进行初始化
        dfs_permute(temp, num, new boolean[num.length]);
        return res;
    }

    private static void dfs_permute(ArrayList<Integer> temp, int[] nums, boolean[] used) {
        if (temp.size() == nums.length) {
            res.add(new ArrayList<>(temp));// the key point,使用res.add(temp)会得不到结果
            return;
        }
//        System.out.println("==========================\n"+
//                "res: "+res+"\ntemp: "+temp+"\nused: "+Arrays.toString(used));
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (used[i]) continue;//当前元已使用
            if (i > 0 && nums[i - 1] == nums[i] && !used[i - 1]) continue;
            //必须保证是从左到右搜索,可以保证不会再按照以搜索过的元搜索
            used[i] = true;
            temp.add(nums[i]);
            dfs_permute(temp, nums, used);//以此时的temp为已知部分排列进行搜索
            temp.remove(temp.size() - 1);//回退到上一层，搜索其他未被访问的分支
            used[i] = false;//使used与上一层状态一致
            //System.out.println("**********\ntemp:"+temp+nums[i]+" used: "+Arrays.toString(used)+"\nres:"+res);
        }
    }
}

程序运行过程中，temp与res的值如下：

res

[]

[]

[]

[[1,1,2]]

[[1,1,2]]

[[1,1,2]]

[[1,1,2]]

[[1,1,2],[1,2,1]]

[[1,1,2],[1,2,1]]

[[1,1,2],[1,2,1]]

[[1,1,2],[1,2,1]]

[[1,1,2],[1,2,1]]

[[1,1,2],[1,2,1]]

[[1,1,2],[1,2,1],[2,1,1]]

temp

[]

[1]

[1,1]

[1,1,2]

[1,1]

[1]

[1,2]

[1,2,1]

[1,2]

[1]

[]

[2]

[2,1]

[2,1,1]